运动仿真在重型复杂机构多工位有限元建模中的应用

针对有限元分析软件的现有功能及其对重型复杂机构多工位建模工作量大的特点，本文将多刚体系统运动仿真理论和方法运用到结构有限元建模中，并结合实例说明了多刚体系统运动仿真与结构有限元分析相结合的方法及该方法的有效性。     

基于ADAMS的铲除机构的动力学仿真分析

以对轨道面进行清洁为例,介绍了铲除机构的设计方案。并运用SolidWorks软件建立了该机构的三维模型。将模型导入到仿真软件ADAMS中,对模型进行动力学仿真。通过分析确定该机构中扭转弹簧所需的工作扭矩,然后设计扭转弹簧。     

含球关节间隙的RSSR机构动力学建模与仿真

为研究含球关节间隙对空间连杆机构动态性能的影响,建立含间隙的球关节运动学模型,基于拉格朗日乘子法,建立含球关节间隙的RSSR空间机构动力学模型,仿真分析了关节接触力模型、曲柄输入转速、间隙尺寸等因素对机构的动态性能的影响.仿真结果表明:不同的关节接触力模型,对仿真结果影响较大;球头与球窝的碰撞接触点主要分布在间隙球的两个局部区域;间隙尺寸对机构摇杆输出角加速度波动以及球关节接触力影响最大,间隙尺寸的大小与摇杆角加速度、关节接触力大小的变化呈现非线性正相关的趋势.     

基于ADAMS的滚动轴承参数化建模与动力学仿真

为了更加精确地进行轴承动力学设计,优化高速轴承的动力学特性,本文采用虚拟样机分析软件对滚动轴承进行参数化建模,给出滚动轴承参数化过程,同时建立了深沟球轴承动力学参数化模型并进行仿真分析,仿真结果表明,当对滚动轴承施加一定重载荷时,滚动体因受迫速度增大一些,滚动体与内外圈及保持架的接触力也会增大,但由于滚动体的直径减小,施加的载荷不足以使轴承的变形达到增加接触力效果,所以在对轴承模型施加1000N载荷后,参数化模型分析结果与实际要求相符合。提高了建模效率,方便了用户不用考虑模型内部之间的关联变动对模型进行快捷修改。该方法对研究滚动轴承动力学特性具有重要作用。     

基于ADAMS软件两栖仿生机器蟹的动力学建模与仿真

针对两栖仿生机器蟹的结构特点，进行了机构动力学分析。利用ADAMS建立了系统的仿真模型，并在仿真模型的基础上，对系统动态性能进行了观察，结果表明：系统动态性能与步长和步迹曲线的选取有关，步长越小，步迹曲线按一定约束条件规划时，系统具有较好的动态特性。     

基于ADAMS牛头刨床机构建模与仿真分析

利用ADAMS软件建立牛头刨床工作机构仿真模型,对该机构进行运动学仿真分析,揭示其机构运动规律和状态,为牛头刨床机构的工作参数和结构设计参数的确定提供理论依据。通过仿真分析得出了牛头刨床刨头的位移、速度、加速度随时间的变化规律曲线,为牛头刨床机构尺寸合理设计和结构参数的优化设计提供一种有效方法。设计人员在物理样机建造之前能快速、直观分析其性能,提高了设计效率和质量,节省了时间和成本。     

裂解连杆夹钳机构动力学仿真及试验

介绍了裂解连杆自动化生产线步进梁机械手夹钳机构。采用机械系统仿真软件AD-AMS,对连杆夹钳手部的工作过程进行一系列动力学仿真。根据仿真结果,对手部进行结构优化,确定连杆与定位夹具间隙的最佳值,从而确保夹钳满足夹持传送仿真中的基本设计要求。根据优化结果,进行了直连杆夹钳手部的物理试验,试验证明:当夹具间隙大于0.15mm,大小头孔倒角大于0.5mm×45°时,直连杆夹钳手部工作稳定可靠,夹持效果好。     

基于Agent的复杂系统建模仿真方法研究进展

由于传统建模方法难于适应复杂系统规模大、结构和层次复杂以及非线性等特点，需要采用新的建模理论和方法。基于Agent的复杂模型构建技术是目前最具活力的方法之一。首先简要介绍了Agent的基本概念及其一般结构，并讨论了基于Agent建模仿真方法的基本思路与特点；然后，综述了基于Agent复杂模型构建技术的研究现状；最后，指出了该建模仿真方法的主要发展趋势。     

基于ADAMS的六杆机构运动学及动力学仿真分析

为了使牛头刨床六杆机构设计更加合理,运用矢量解析法建立牛头刨床六杆机构运动学模型,并运用ADAMS软件对其进行运动仿真,得出牛头刨床刨头的位移、速度和加速度随时间变化的规律曲线.用分离体法建立该六杆机构的动力学模型,并运用ADAMS软件对其进行动力学仿真分析,获得各构件的受力情况和原动件的平衡力矩,为机构的优化设计提供了理论参考.     

基于复杂适应系统的种植结构调整建模与仿真

种植结构调整所涉及的社会效益、经济效益、生态效益之间相互影响与相互制约的关系构成了复杂系统,单纯的赋权方法忽略了3个目标之间的不可公度性,难以得出可行解.首次应用复杂适应系统理论,采用自下而上的涌现生成建模方法再现了种植结构调整的受限生成过程,合理刻画了作物主体的自主性、适应性,解决了由适应性所产生的系统复杂性与目标多样性等问题,建立了种植结构调整的优化布局模型,运用多目标协同进化遗传算法求解,得出了不同水平年调整后的种植业结构布局,通过分析发现调整后的方案更加合理,从而为区域经济的发展和农业产业结构的调整提供参考依据.     

基于ADAMS的六轮月球车动力学建模与仿真

针对月球的复杂地形环境,利用ADAMS软件建立六轮摇臂-转向架式月球车的三维仿真模型,对其进行动力学仿真分析,获得了月球车各部件和整车的动力学特性曲线,为月球车控制系统的设计与数值计算提供了理论依据.     

基于ADAMS/Car的双横臂悬架的运动学建模与仿真

采用虚拟样机技术,利用机械系统动力学分析软件ADAMS建立了双横臂独立悬架的多刚体模型,并对模型进行仿真计算,得到了前轮前束角、前轮外倾角、主销后倾角、悬架刚度等定位参数在行驶过程中随车轮上下跳动的变化曲线。结果表明,在曲线平衡位置处,前轮前束角正处于零点;前轮外倾角略小于零,约为-0.03°,主销后倾角约为7.78°,主销内倾角约为9.4°,仿真模型的动特性与样车悬架的动特性基本一致,该方法可以准确地计算悬架的多种性能,提高了仿真精度和设计效率。     

FEM modeling for 3D dynamic analysis of deep-ocean mining pipeline and its experimental verification

3D dynamic analysis models of 1000 m deep-ocean mining pipeline, including steel lift pipe, pump, buffer and flexible hose, were established by finite element method (FEM). The coupling effect of steel lift pipe and flexible hose, and main external loads of pipeline were considered in the models, such as gravity, buoyancy, hydrodynamic forces, internal and external fluid pressures, concentrated suspension buoyancy on the flexible hose, torsional moment and axial force induced by pump working. Some relevant FEM models and solution techniques were developed, according to various 3D transient behaviors of integrated deep-ocean mining pipeline, including towing motions of track-keeping operation and launch process of pipeline. Meanwhile, an experimental verification system in towing water tank that had similar characteristics of designed mining pipeline was developed to verify the accuracy of the FEM models and dynamic simulation. The experiment results show that the experimental records and simulation results of stress of pipe are coincided. Based on the further simulations of 1 000 m deep-ocean mining pipeline, the simulation results show that, to form configuration of a saddle shape, the total concentrated suspension buoyancy of flexible hose should be 95%?105% of the gravity of flexible hose in water, the first suspension point occupies 1/3 of the total buoyancy, and the second suspension point occupies 2/3 of the total buoyancy. When towing velocity of mining system is less than 0.5 m/s, the towing track of buffer is coincided with the setting route of ship on the whole and the configuration of flexible hose is also kept well.     

基于Matlab的无刷直流电机仿真建模新方法

在详细分析无刷直流电机（BLDC）数学模型的基础上,提出并设计无刷直流电机系统转速、电流双环控制策略。首先,在Matlab／Simulink中,分别使用已有模型,调用由Matlab语言编写的m函数及S函数构建模型3种方法,建立各子功能模块,并在此基础上根据控制系统原理建立无刷直流电机系统仿真模型。通过仿真与试验,验证该控制策略的正确性与有效性。     

Multi-domain modeling and simulation of proportional solenoid valve

A multi-domain nonlinear dynamic model of a proportional solenoid valve was presented. The electro-magnetic, mechanical and fluid subsystems of the valve were investigated, including their interactions. Governing equations of the valve were derived in the form of nonlinear state equations. By comparing the simulated and measured data, the simulation model is validated with a deviation less than 15%, which can be used for the structural design and control algorithm optimization of proportional solenoid valves.     

城市雨水口流域等流时线法降雨径流模拟模型

根据等流时线法理论和计算机模拟技术，建立了城市雨水管网系统雨水口流域降雨径流模拟模型．该模型可根据实测降雨水资料或城市暴雨公式和相应的扣损方法，模拟计算城市雨水管网系统各雨水口入流流量过程线．经与北京百万庄实测降雨径流资料比较，该模型可以真实地模拟地表径流过程，结果与实测数据十分接近．     

基于配电网复杂设备的拓扑建模与分析

为了实现配电网管理系统的高级应用功能,在全面分析配电网中各种设备的电气特性和操作方法的基础上,结合每种设备完成功能的不同,提出了适合配电网中主要设备的节点模型.并且根据设备节点模型和复杂设备的内部结构得到一种配电网复杂设备的拓扑分析方法.同时,以遍历变电站电源点供电线路为例来说明该方法的具体应用.实际运行证明,此方法不仅可以很好地完成拓扑分析的功能,还可以实现通电线路的拓扑着色.     

采用有限质点法的薄壳动力非线性行为分析

基于有限质点法原理和K-L经典薄壳理论,构造具有大位移大转动分析能力的薄壳离散质点模型,推导表述基本控制方程与公式. 对于质点位移以及壳元的变形和内力,均按照面内拉压和面外弯扭两部分进行拆分与叠加,并通过物理方式的虚拟运动依次分离出与薄膜刚度和弯曲刚度相关的纯变形,进而在局部变形坐标系下求解面外变形相对应的质点内力和内力矩,建立质点切平面外转角的变步长显式时间积分式,并对质点质量、时间步长、阻尼等关键参数取值给出建议. 在此基础上引入材料非线性应力修正算法,实现对薄壳弹塑性大应变动力非线性行为的模拟,并通过典型算例验证方法及程序的有效性和正确性.     

基于动网格方法的圆柱启动瞬态流动数值模拟

为考察有限体积法求解边界突然变化引起的流动问题的有效性,并考虑向流体机械瞬时启动问题求解的拓展,基于非结构化动网格,采用有限体积法对圆柱突然启动过程的二维非定常黏性不可压缩流动进行了数值模拟,分析了雷诺数为60～9 500的非定常流动的演化过程.在不同雷诺数下的计算结果与实验结果吻合很好.对于高雷诺数（800≤Re≤9 500）的情况,当雷诺数为5 000时捕捉到了α现象;当雷诺数为9 500时依次捕捉到了β和α现象,且流动分离区的几何参数和流型均与实验结果符合较好.同时计算得到了在不同雷诺数下圆柱的瞬态阻力系数.